有机药物小分子与生物大分子之间相互作用的研究在化学领域、生物学领域、医药领域具有相当重要的意义。DNA是人体内最重要的生物大分子之一,是生物体内遗传信息承载和传递的载体,同时也是大多数抗癌药物作用的靶分子。药物小分子与DNA的相互作用机制,特异性识别以及相互作用的差异性等研究具有十分重要的意义。儿茶素是具有抗癌防癌、抗氧化、抑制人体内DNA氧化损伤等功能的天然药物小分子。但是由于实验的条件限制,人们对于儿茶素与人体内DNA相互作用的微观机理以及作用位点等问题还不清楚。　　 鉴于上述研究内容的重要性,本文基于密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平下对儿茶素与DNA碱基间的相互作用机制进行了系统的研究,探索儿茶素与DNA相互作用的微观机理及表现的碱基差异性,寻找儿茶素与DNA相互作用的位点。　　 本论文的主要研究内容如下:　　 (1)利用密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-31+G*基组水平下分别对中性的五种不同羟基取向儿茶素分子及DNA四个碱基进行了几何构型优化。得到五种稳定的儿茶素分子构型,选取能量最低的构型作为下步的研究对象,并将理论计算的结构参数与实验测得的结构参数进行比较,相互一致性较好。　　 (2)利用密度泛函方法对不同的DNA碱基与儿茶素分子在气相条件下的相互作用复合物进行系统的研究。在B3LYP/6-31+G*基组水平下对可能存在的所有DNA碱基与儿茶素分子相互作用复合物进行了几何优化,得到稳定的复合物构型。并对这些稳定复合物的结构,相互作用能,红外振动频率等参量进行了系统研究,通过对能量的对比分析寻找药物儿茶素与DNA相互作用位点。为了进一步研究复合物的成键特征,我们分别应用了分子中的原子理论(AIM)和自然键轨道理论(NBO)对所有复合物的键临界点电荷密度的拓扑性质进行了分析。通过我们的研究结果表明:　　 (1)儿茶素和DNA碱基会按照尽可能多的形成氢键相互作用这种几何优势来降低儿茶素-DNA碱基复合物体系的能量,从而使其达到最稳定状态。氢键对儿茶素-DNA碱基复合物的稳定性起着重要作用,并且形成的稳定复合物中含有两个或更多氢键,其中儿茶素和DNA碱基分子既是氢键供体又是氢键受体。　　 (2)儿茶素-DNA碱基复合物存在五种不同类型的氢键:N-H...O、O-HO、O-H...N、C-H...O和C-H...N,其中C-H...O和C-H...N氢键的强度较弱,含此类氢键的复合物的稳定性相对较差。　　 (3)儿茶素与DNA碱基相互作用的结合能顺序为:儿茶素-胞嘧啶>儿茶素-腺嘌呤>儿茶素-鸟嘌呤>儿茶素-胸腺嘧啶。　　 (4)儿茶素分子与DNA碱基结合最稳定的是羟基O4-H10和O3-H6位。